Published May 13, 2021 | Version v1
Publication Open

Functionalized multi-walled carbon nanotubes for oil spill cleanup from water

  • 1. University of Pannonia
  • 2. University of Technology - Iraq
  • 3. Ghent University Global Campus
  • 4. National Centre of Excellence in Analytical Chemistry
  • 5. University of Sindh
  • 6. Duy Tan University
  • 7. Western Michigan University

Description

Abstract The growing global economy resulted in an incessant increase in transportation and exploitation of oil. Hence, the oil spillage has been considered a serious threat to aquatic and terrestrial ecosystems. Therefore, water purification has been considered a major challenge around the world. There are numerous classical methods available for oil removal from water, but owing to multiple defects and disadvantages, research efforts have focused to find such adsorbents which can improve oil adsorption capability. Traditional adsorbent material typically applied in oil removal includes activated carbon, organoclays, wool, zeolites, etc. These materials suffer from several drawbacks such as low absorption capacity, non-selective absorption, and complicated reusability, whereas nano-adsorbents offer multiple advantages such as having multiple sorption sites, large surface area, short intra-particle diffusion distance, tuneable pore size, and ease of low-temperature modification. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) are extensively used adsorbent materials with a strong affinity for the removal of organic pollutants. The functionalization MWCNTs further increase the sorption capacity of adsorbents manifolds to remove organic materials. These nanocomposites are also compatible with green materials and considered environmentally friendly adsorbents. This review paper aims at providing an insight to understand the properties of the MWCNTs and their potential use to adsorb hydrocarbons from water. Moreover, the synthesis methods of those materials, their modification procedures including the functionalization with metal oxide nanoparticles, and applications are also discussed in detail. Graphic abstract

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أدى الاقتصاد العالمي المتنامي إلى زيادة مستمرة في نقل النفط واستغلاله. ومن ثم، فقد اعتبر الانسكاب النفطي تهديدًا خطيرًا للنظم الإيكولوجية المائية والبرية. لذلك، اعتبرت تنقية المياه تحديًا كبيرًا في جميع أنحاء العالم. هناك العديد من الطرق الكلاسيكية المتاحة لإزالة الزيت من الماء، ولكن بسبب العيوب والعيوب المتعددة، ركزت الجهود البحثية على العثور على مثل هذه الممتزات التي يمكن أن تحسن قدرة امتصاص الزيت. تشمل المواد الماصة التقليدية المستخدمة عادة في إزالة الزيت الكربون المنشط، والطين العضوي، والصوف، والزيوليت، وما إلى ذلك. تعاني هذه المواد من العديد من العيوب مثل قدرة الامتصاص المنخفضة، والامتصاص غير الانتقائي، وقابلية إعادة الاستخدام المعقدة، في حين توفر المواد الماصة النانوية مزايا متعددة مثل وجود مواقع امتصاص متعددة، ومساحة سطح كبيرة، ومسافة انتشار قصيرة داخل الجسيمات، وحجم مسام قابل للضبط، وسهولة تعديل درجة الحرارة المنخفضة. الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs) هي مواد ماصة مستخدمة على نطاق واسع مع تقارب قوي لإزالة الملوثات العضوية. تعمل MWCNTs الوظيفية على زيادة قدرة الامتصاص لمشعبات الممتزات لإزالة المواد العضوية. تتوافق هذه المركبات النانوية أيضًا مع المواد الخضراء وتعتبر مواد ماصة صديقة للبيئة. تهدف ورقة المراجعة هذه إلى توفير نظرة ثاقبة لفهم خصائص MWCNTs واستخدامها المحتمل لامتصاص الهيدروكربونات من الماء. علاوة على ذلك، تتم مناقشة طرق تركيب تلك المواد وإجراءات تعديلها بما في ذلك التشغيل الوظيفي مع الجسيمات النانوية لأكسيد المعدن والتطبيقات بالتفصيل. الملخص الجرافيكي

Translated Description (French)

Résumé La croissance de l'économie mondiale a entraîné une augmentation incessante du transport et de l'exploitation du pétrole. Par conséquent, le déversement d'hydrocarbures a été considéré comme une menace grave pour les écosystèmes aquatiques et terrestres. Par conséquent, la purification de l'eau a été considérée comme un défi majeur dans le monde entier. Il existe de nombreuses méthodes classiques disponibles pour l'élimination de l'huile de l'eau, mais en raison de multiples défauts et inconvénients, les efforts de recherche se sont concentrés sur la recherche de tels adsorbants qui peuvent améliorer la capacité d'adsorption de l'huile. Le matériau adsorbant traditionnel généralement appliqué dans l'élimination de l'huile comprend le charbon actif, les argiles organiques, la laine, les zéolithes, etc. Ces matériaux souffrent de plusieurs inconvénients tels qu'une faible capacité d'absorption, une absorption non sélective et une réutilisation compliquée, tandis que les nano-adsorbants offrent de multiples avantages tels que de multiples sites de sorption, une grande surface, une courte distance de diffusion intra-particulaire, une taille de pore réglable et une facilité de modification à basse température. Les nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) sont des matériaux adsorbants largement utilisés avec une forte affinité pour l'élimination des polluants organiques. Les MWCNT de fonctionnalisation augmentent encore la capacité de sorption des collecteurs d'adsorbants pour éliminer les matières organiques. Ces nanocomposites sont également compatibles avec les matériaux verts et considérés comme des adsorbants respectueux de l'environnement. Ce document de synthèse vise à fournir un aperçu pour comprendre les propriétés des MWCNT et leur utilisation potentielle pour adsorber les hydrocarbures de l'eau. De plus, les méthodes de synthèse de ces matériaux, leurs procédures de modification, y compris la fonctionnalisation avec des nanoparticules d'oxyde métallique, et leurs applications sont également discutées en détail.

Translated Description (Spanish)

Resumen La creciente economía mundial dio lugar a un aumento incesante en el transporte y la explotación del petróleo. Por lo tanto, el derrame de petróleo se ha considerado una grave amenaza para los ecosistemas acuáticos y terrestres. Por lo tanto, la purificación del agua se ha considerado un gran desafío en todo el mundo. Existen numerosos métodos clásicos disponibles para la eliminación de aceite del agua, pero debido a múltiples defectos y desventajas, los esfuerzos de investigación se han centrado en encontrar tales adsorbentes que puedan mejorar la capacidad de adsorción de aceite. El material adsorbente tradicional aplicado típicamente en la eliminación de aceite incluye carbón activado, organoarcillas, lana, zeolitas, etc. Estos materiales sufren de varios inconvenientes tales como baja capacidad de absorción, absorción no selectiva y complicada reutilización, mientras que los nanoadsorbentes ofrecen múltiples ventajas tales como tener múltiples sitios de sorción, gran área de superficie, corta distancia de difusión intrapartícula, tamaño de poro ajustable y facilidad de modificación a baja temperatura. Los nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWCNT) son materiales adsorbentes ampliamente utilizados con una fuerte afinidad para la eliminación de contaminantes orgánicos. Los MWCNT de funcionalización aumentan aún más la capacidad de sorción de los colectores de adsorbentes para eliminar materiales orgánicos. Estos nanocompuestos también son compatibles con materiales verdes y se consideran adsorbentes respetuosos con el medio ambiente. Este documento de revisión tiene como objetivo proporcionar una visión para comprender las propiedades de los MWCNT y su uso potencial para adsorber hidrocarburos del agua. Además, también se discuten en detalle los métodos de síntesis de esos materiales, sus procedimientos de modificación, incluida la funcionalización con nanopartículas de óxido metálico, y las aplicaciones.

Files

s10098-021-02104-0.pdf.pdf

Files (5.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d057cce544c58e88f26fea0b2268b9e3
5.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أنابيب كربونية نانوية متعددة الجدران وظيفية لتنظيف الانسكاب النفطي من الماء
Translated title (French)
Nanotubes de carbone à parois multiples fonctionnalisés pour le nettoyage de l'eau en cas de déversement d'hydrocarbures
Translated title (Spanish)
Nanotubos de carbono multipared funcionalizados para la limpieza de derrames de petróleo del agua

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3160432886
DOI
10.1007/s10098-021-02104-0

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1025096186
  • https://openalex.org/W1274726992
  • https://openalex.org/W1580390074
  • https://openalex.org/W1868555208
  • https://openalex.org/W1943063015
  • https://openalex.org/W1965119780
  • https://openalex.org/W1968567357
  • https://openalex.org/W1974745520
  • https://openalex.org/W1978184970
  • https://openalex.org/W1979091940
  • https://openalex.org/W1987088446
  • https://openalex.org/W1993207749
  • https://openalex.org/W1995253277
  • https://openalex.org/W1998379604
  • https://openalex.org/W2002639611
  • https://openalex.org/W2003522248
  • https://openalex.org/W2005342564
  • https://openalex.org/W2006534065
  • https://openalex.org/W2010097344
  • https://openalex.org/W2013026297
  • https://openalex.org/W2017532405
  • https://openalex.org/W2021447008
  • https://openalex.org/W2030609327
  • https://openalex.org/W2032487052
  • https://openalex.org/W2034352402
  • https://openalex.org/W2034615995
  • https://openalex.org/W2034915569
  • https://openalex.org/W2040613860
  • https://openalex.org/W2041078682
  • https://openalex.org/W2048041120
  • https://openalex.org/W2048646438
  • https://openalex.org/W2049117303
  • https://openalex.org/W2050626891
  • https://openalex.org/W2053408498
  • https://openalex.org/W2053695203
  • https://openalex.org/W2054051332
  • https://openalex.org/W2054258756
  • https://openalex.org/W2059694873
  • https://openalex.org/W2060214652
  • https://openalex.org/W2075665942
  • https://openalex.org/W2076760975
  • https://openalex.org/W2081449217
  • https://openalex.org/W2084562793
  • https://openalex.org/W2088328375
  • https://openalex.org/W2090757668
  • https://openalex.org/W2092428782
  • https://openalex.org/W2093106282
  • https://openalex.org/W2093967175
  • https://openalex.org/W2097893451
  • https://openalex.org/W2097954571
  • https://openalex.org/W2107944405
  • https://openalex.org/W2112796547
  • https://openalex.org/W2129934817
  • https://openalex.org/W2143380423
  • https://openalex.org/W2159764916
  • https://openalex.org/W2175779597
  • https://openalex.org/W2180723008
  • https://openalex.org/W2254850754
  • https://openalex.org/W2265649452
  • https://openalex.org/W2280680297
  • https://openalex.org/W2283487813
  • https://openalex.org/W2295745085
  • https://openalex.org/W2298070282
  • https://openalex.org/W2313657953
  • https://openalex.org/W2319247725
  • https://openalex.org/W2325567763
  • https://openalex.org/W2345493469
  • https://openalex.org/W2410015504
  • https://openalex.org/W2417214586
  • https://openalex.org/W2473552832
  • https://openalex.org/W2537574531
  • https://openalex.org/W2541431697
  • https://openalex.org/W2552836431
  • https://openalex.org/W2567584279
  • https://openalex.org/W2572809654
  • https://openalex.org/W2576484358
  • https://openalex.org/W2587705481
  • https://openalex.org/W2589657236
  • https://openalex.org/W2602652543
  • https://openalex.org/W2617034623
  • https://openalex.org/W2621164196
  • https://openalex.org/W2624653158
  • https://openalex.org/W2738883315
  • https://openalex.org/W2756586633
  • https://openalex.org/W2758392932
  • https://openalex.org/W2767381922
  • https://openalex.org/W2769513939
  • https://openalex.org/W2789608364
  • https://openalex.org/W2790212801
  • https://openalex.org/W2790900377
  • https://openalex.org/W2791705553
  • https://openalex.org/W2792027504
  • https://openalex.org/W2792965032
  • https://openalex.org/W2807725189
  • https://openalex.org/W2810352659
  • https://openalex.org/W2884352876
  • https://openalex.org/W2888670738
  • https://openalex.org/W2890422451
  • https://openalex.org/W2892232092
  • https://openalex.org/W2894116197
  • https://openalex.org/W2895232380
  • https://openalex.org/W2900714857
  • https://openalex.org/W2901479499
  • https://openalex.org/W2901697479
  • https://openalex.org/W2902340737
  • https://openalex.org/W2903790844
  • https://openalex.org/W2906642241
  • https://openalex.org/W2907589915
  • https://openalex.org/W2912197925
  • https://openalex.org/W2912251537
  • https://openalex.org/W2913454255
  • https://openalex.org/W2913946821
  • https://openalex.org/W2915068679
  • https://openalex.org/W2916206915
  • https://openalex.org/W2919242895
  • https://openalex.org/W2921140734
  • https://openalex.org/W2922020471
  • https://openalex.org/W2927747657
  • https://openalex.org/W2934145641
  • https://openalex.org/W2941674101
  • https://openalex.org/W2943414102
  • https://openalex.org/W2944219346
  • https://openalex.org/W2947123320
  • https://openalex.org/W2982292860
  • https://openalex.org/W2990197279
  • https://openalex.org/W3000046043
  • https://openalex.org/W3000221454
  • https://openalex.org/W3009058663
  • https://openalex.org/W3018613260
  • https://openalex.org/W3022709345
  • https://openalex.org/W3025629984
  • https://openalex.org/W3112148710
  • https://openalex.org/W3133890007
  • https://openalex.org/W3150122855
  • https://openalex.org/W4236886923
  • https://openalex.org/W594270172